遮盖力

40 上 海 涂 料 1993车 0一 遮盖力随笔 丁&6了 ’ (上海涂料公司’ 上海振华造漆厂郑公劭科长在赴青岛参加乳胶漆修订标准会议前岁与笔者探讨乳胶漆遮 盖力的测试方法，乃作此随笔以应。 ’ 涂料的避盏力是它的一种光学性质，系指其完全遮盖其涂层下物面的能力。 不古颜料的清漆缺乏遮盖力。 色漆中的颜料赋予涂料遮盖，其作用按Kubelka Munk概念，是由于引起光的散射 S (Scattering)及吸收K (absorption)，例如黑色漆遮盖力高，是由于炭黑对各波长光线 的充分吸收，纯白色溱的遮盖力来自颜料的散射，而灰色溱则兼有散射也有吸收，彩色颜料 尚有选择性吸收。 礤 光线射至物面，其反射光进入人目，乃感觉到其色彩及花纹等，若物面上罩以清漆，则 在光线射至漆膜面时，有小部分(约1O 左右，取决于入射角度，漆膜折光指数等)从膜两 反对出来，即我们习称为镜面反射光泽 (Spe la~gloss)，在图中以G表示之。大部分光 线透入清膜达至物面，再反射至人且，使仍能蒲囊撼辊察到物面的色彩和花纹等，此时感觉 到漆骥缺乏遮盖力。 ． 清漆 (或树脂液)中加入颜料后，提高了遮盖力。一般深色漆遮盖力强，浅色漆遮盖力 较弱，尤以白色漆遮盖力更弱，乳胶漆色找居多，需作探讨。 白色漆的遮盖力取决以下列因素。 1．颜料的折光指数nD与其周围介质的折光指数之差。若周围介质为水，rlD=1．53’为 空气，其折光指数约为1．00，Ⅲ若介质为树脂或聚合油脂，其折光指数约为 1．5左右。颜料的 折光指数越高，其与周围介质的指数之差越大．其散射能力禽强。表 1是若干常用白色颜料 的折光指数及与介质差数。 ， ． 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 1 期 上 海 涂 料 襄1 在树脂介质中 在水中 在空气中 nD 差数 差数 差数 TiO (金红石) 2．76 1．26 1．43 1 ． 76 TiO，(锐钛型) 2．55 1．05 1．22 1．55 ZnO 2．08 0 ． 58 0．75 1．08 立德粉 1．84—2．0 0．50 0．67 1．00 沉淀硫酸钡 1．64 0．14 0．31 |o．64 硅灰石 1．62 O．12 0．29 0．62 炭酸钙 1．57 O．07 0．24 0．57 滑石粉 1．59 O．09 0．26 0．59 磁土粉 1．56 O．06 0．zg 0．62 从表 1可见t金红石钛自的折光指数高，不论在空气中，水中或在基料中，折光指数差 值均商，具有优良的遮盏力，而体质颜料折光指数低，在1．56～1．64之间，在空气中虽呈白 色，但一旦侵入油脂或树脂巾，其折光指数差值极低(O．O6～O．14)，白色消失而呈透明状。 完全丧失进盏力。 2．颜料的颗粒大小与漆膜的遮盖力有关，例如通常工业品的金红石钛白的平均粒径约 为0．221tin左右，粒径太大则遮盖力下降。 3．漆腠中自色颜料的体积浓度PVC与散射S有关，可见图一。 畸 翻 鹫 H． V ∞ 操 PVC ( ) 图一 从图一可见，对于金红石钛白，在低 PVC时，漆膜的散射s能力随着 PVC的增加而上 丁}，们选到23 PVC以后反而下降，即漆膜中加入太多的铁FI实是浪费，北不能提高遮篇 力 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 42 上 海 涂 料 199§阜 4．与PVC亦有关连的是颜料颗粒之间的匪离，若间匪太近，尤其在高PVC的乳脏漆 中刚颜粒颗粒之间会有 “拥挤效果 Crowding effect”，使钛白的散射能力大为降低。因 此工 业 上 有 专供高PVC乳胶漆用的钛白，其颗粒外层均有厚厚的氧化硅包膜，保持钛白颗 粒之间的距离而改善遮盖力。例如杜邦 公司 产 的通用型钛白与高包膜钛白的性质相比如表 2。 寰 2 MinTiO 2 包复层 相对比较遮盖力 (以R900作为100计) 低PVC 高PVC 杜邦R曲O 94 薄 100 9O 杜邦R902 91 较薄 95 95 杜邦R931 80 厚 85 115 可见在高 PVC的乳胶漆中，厚包复层的R931避益力好。 5．颜料分散良好则遮盖力强，若颜料絮凝则遮盖力下降。 6．相同总厚度的白漆膜，若是一次涂成的厚漆膜的避盖力不及多道薄层涂成达总厚度 的溱膜的琏盖力。这是因为每道漆膜的表层与里层的组成有些差异，使各道涂膜之间折射有 差异而有和J于遮蔽。 7．吊色。有时为了校正白漆中来自基料的痕量黄相，常酌加少量着色颜料，在涂料行 业中习称之为吊色toning．往昔常用群青，现则常采用有机紫颜料。白漆经 吊色之后人目错 觉似乎更白了，但其亮度brightness实际上是降低了。吊色后白漆的琏盖力提高，除于因吊 色颜料的吸收 (K)与其折光指数较高之外，主要是因为漆膜亮度降低了，便与底材的黑白 反差接近些，使人目不易辨别，因而提高了遮盖力。 涂料避盖力的测定方法按观察手段可分为。 1．目测法 (黑白格法，以往国内常用) 2．仪器光电反射率测定法 其中，目测法常取擞于观察者(人目)的分辨力，环境的光源，撩层下黑白分界面的反射 率之差之黑白格的大小等等因素，在不同测试人员及不同实验室之间会有若干误差。光电法 则较为准确。 涂料遮盖力的测定方法，按涂层的状态可分为湿膜法和干膜法。 1．湿膜法 往昔常采用湿膜法。因为当时仅有油脂系或树脂系的溶剂型涂料 (基料 的折光指数约为 1．5)，湿膜的遮盖力与干膜的遮盖力相差韭不甚大，所以在涂料工业中广 泛采用，其中有： (1)涂刷在黑白格纸(或薄玻璃片上)湿膜，目测至充分遮蔽，计算每单位面积所耗涂 料之量，我国迄今尚在采用。 (2)Pfund Cryptometer 湿漆膜呈楔形，玻板移动，目测至斜面涂膜与凹槽之间 分界或黑白玻板分界消失为终点，按玻板斜率算出湿溱膜厚度· 类似上述二种温腹法有Gardner法、Haslam~，Hollettt~，$~cobsen end Reynol— 维普资讯 http://www.cqvip.com 筹 i 期 上 海 涂 料 43 ～ — — — — — — _ — — — — — — _ — _ — — — — - — — — — — — — — — — — _ — — — — — — _ - — — — — _ — - — _ _ — _ — — — — — — _ _ — — — — — — - — — — — — — — — — — — 一 ds法、Sward Cryptometer法等等。 2．干膜法 干膜法是用干燥的漆膜测遮盖力，其测得值与湿膜法有差距 ，尤 以对 高颜料份的乳肢平光漆湿膜与干膜差距更大。原科上任何测试方法务求尽量接近实用情况t 实际上，人们观察到的漆膜是其干燥的膜，所以干膜法更具实际意义。干膜法避盖力的观察 鉴定也有目测法 [A．E．Jacobsen＆c．E．Reyno|ds，Ind．．Eng．Chem．Aua1．Ed．6， 393(1934) ，但大多数采用光电反射法，即现夸通用的对比率法 (Contrast Ratio 缩 写为c．R．)，此法在1944年版mattiel[ol Protective and Decorative Coatings V一 01．4 中早已有叙述，距夸已50年前了。我国涂料工业界剐在采用。对比率法是将漆涂布 于标准的黑底及白底上，测二个底上的干漆膜的光电反射值，二值的比率 即为对比率t C．R．= (RB／Rw) ×100％ RB一为黑底上的干漆膜光电反射值，Rw一为白底上的千 漆膜光电反射值。按美国ASTM D2805测试法，自底的反射率 (三刺激值Y)为80％，黑底 为≤ 2 。德国标准DIN53778，第三节测定法-黑底Y≤ 5 白底Y 75～85 。 铡定时按不同干膜厚度，铡其在黑、白底的对比率，外推至对比率c．R．迭98％时 (此 时实际上人眼睛的辨剐几乎达完全遮盖的漆膜厚度)，即可判定涂料遮盖力的强弱，韭可算 出迭完全遮蔽时单位面积上所需的耗漆量。 国外测定乳胶漆遮盖力的方法是采用干膜对比率法，如美国ASTM D3129：Standa— rd Practice for Testing Exterior Latex House Paints德国 DIN 53778 Tein K’ unststoff-- dispersionsfarben fun Innen fKO玎lrastverhallnis KV von mindestens 98％haben) 振华厂郑公劭科长对我国的内外墙乳胶建筑漆用温膜法黑白格玻板和干膜法对比率测定 其遮盖力，数据如表 3。 表3 台成树脂乳液 外墙涂料嗣试数据 项 H 名 称 淼 c湿， 遮对蔷 c千， 遮对毒 c干， 测试方法 GB1728 GB9270 SC-80色差仪 GB9270 C84—1测定诎 样品 i 162 93．4 93．8 第一敬测 第二次测 样品2 126 l53 88．0 89．3 样品3 245 89．3 90．9 样品4 182 84．4 85．8 样品 5 153 92．8 93．7 样品e 172 91．6 92．4 样品 7 135 133 95．4 95．6 样品 8 224 91．7 93．8 样品9 281 246 78．9 B1．1 维普资讯 http://www.cqvip.com 上 海 涂 料 1993年 样品10 140 91．9 92．5 样品11 128 90．9 92．0 样品12 1 33 89．6 90．4 样品1 3 155 91．1 92．3 样品14 76 95．3 96．2 — — 样品1 5 134 90．0 90．9 样品1 6 2O9 89．7 91．2 样品17 270 365 ／ 85．4 样品18 111 ／ 92．8 样品19 1O6 133 ／ 95．6 表4 合成衬脂乳液内墙涂料瓣试散据 项 目 名 称 遮盖力 (湿)克／米 避 盖率 (干)对比率 遮盖率 (干) GB9270 GB9270 测试方法 GB1728 C84-1测定仪 用SC-80色差仪 样品 1 124 95．1 96．7 样品2 第一次测 第二次测 309 239 91．4 90．9 样品8 311 282 S8．8 75．1 样品4 171 155 91．1 89．9 样品 5 280 94．8 95．0 样品 G 293 85．9 84．4 样品 7 347 365 74 72．0 样品 8 234 85．3 85．1 样品 9 351 96．3 96．1 样品1O 216 9O．7 86．4 样品11 402 469 91．6 92．1 样品12 1O2 94．2 94．0 样， 1 3 206 211 89 S8．5 维普资讯 http://www.cqvip.com 寺 甜 房 第 1 期 上 海 涂 料 样品1 4 样品15 样品16 样品17 样品18 1 bb 214 270 441 235 94．7 96．0 95．1 94．2 从表 3可见：样品 3用湿膜法，耗漆245克／米。。样品4用湿膜法，耗漆182光／米 。 则样品3的遮盖力低于样品4，但是其干膜对比率则为样品3为89．3～90．9，样品4为84．4 ～ 85．8 J又样品8的湿法耗漆量为224克，样品1O的湿法耗漆量为 140克，叫样 8的遮盖 力远远低于样品10，但其干膜对比率样品 8为94．7～93．8，样品10为91．9～92．5，则 样 品 8反而超过样品10。从上可见 湿法与干法的结果大相径庭其原因是在于所有样品监未规定 颜料体积浓度PVC，偷巧者为了降低成本往往在乳胶漆中填入大量廉价的填充料，使涂料干 燥后，漆膜 中颜料份超过临界颜料体积浓度 GPVC 使填充料 (如老粉等)虽折光率低，但 与空隙中的空气接触而产生散射而提高遮盖力，此种涂层虽平时外观尚可，但一经雨淋，水 份浸润漆膜空隙，水的折光指数为1．33，超过空气的1．00，顿使漆膜呈半透明的流挂水迹， 使外墙极不雅观，上海建筑界称之为 “流鼻涕 ，近乎廉价的106、80 3等低级水性涂料。 所以笔者认为 测定乳胶漆的遮盖力虽应仿效先进 国家标准采用干膜对比率法，但结 合 我国某些漆厂掺杂过量填料的低劣产品，似乎除了测定干膜对比率以外，尚宜结合国情，肿 增湿法试定，或在测定干膜对比率之后，将漆膜浸湿一小时再测其遮盖力，否则 恁干膜对 比率则廉价的石灰浆干膜也能达良好的遮盖力，很难正确反映乳胶漆遮盖力的优劣。 妒 3 译 文 窘 拳却 向 却 断 一一一Iuf 用于严酷环境中的复合无机颜料 (上海市涂料研究所) 丁 。． 复合无机颜料由于它的化学本质和制造方法，对热、光、化学品非常稳定，而成为严酷环境 中需要耐久性好的最佳选择。一般说，复合颜料是金属氧化 它含有两种或两种以上金属单 一 的特种晶体结构 而不是金属氧化物的物理混合。因而，复台无机颜料有单一的化学特性 — — 具有一定金属原子和氧原子的晶体排列，形成延伸的离子固体。许多矿物有此特性 我 们可将复合无机颜料看，乍台成的矿物。晶体中的的过度金属原子使复台无机颜料产生颜色， 特定金属的原子和它们在晶体中所处的四邻决定呈什么颜色，因此可制得各种颜色。形成哪 种晶体结构取决于各金属的相对数量，金属上的离子数和金属离子的大小。这些因素导致金 属原子和氧丽子以特种方式{{}列，形成最稳定的晶体鳍掏。晶体结构有许多可能，但有两种 维普资讯 http://www.cqvip.com